爐卷軋線圓盤剪剪刃間隙的簡易標(biāo)定方法

王滿 尹曙昶 劉秀玲

摘 要：本文介紹了安鋼爐卷軋線圓盤剪設(shè)備剪刃間隙的簡易標(biāo)定方法，通過操作畫面上增加的“標(biāo)零”按鈕，實(shí)現(xiàn)了該處剪刃間隙的便捷標(biāo)定，簡化了標(biāo)定過程，減少了標(biāo)定時(shí)間，減輕了維護(hù)人員工作量，有著較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：爐卷軋線；圓盤剪；剪刃間隙；簡易標(biāo)定

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.027

0 前言

安鋼第二煉軋廠爐卷軋線的圓盤剪及碎斷剪，是用于將冷床區(qū)的下料鋼板（25mm以下厚度）剪切為最終寬度并將剪切掉的板邊進(jìn)行分?jǐn)嗟脑O(shè)備。

該處圓盤剪設(shè)備剪刃更換后，需要進(jìn)行間隙的標(biāo)定。

圓盤剪剪刃間隙調(diào)整，用的是現(xiàn)場的垂直調(diào)整由螺旋狀的螺旋齒輪電機(jī)驅(qū)動，位置傳感器是一個(gè)與蝸輪的低速軸聯(lián)結(jié)的絕對編碼器。

技術(shù)數(shù)具如下：

下剪刃垂直移動：0-80mm （等于旋轉(zhuǎn)軸一半）

螺紋傳動比：99.84：1

螺旋齒輪比比率：72：1

桿偏移量：40 mm

編碼減壓器：1：1

齒輪電機(jī)最高速度：1500rpm

編碼器轉(zhuǎn)速：1500*（99.84）=15 rpm

剪刃垂直速度：1500*（1/99.84）*（1/72）*40/60=0.14 mm/s

編碼器旋轉(zhuǎn)/剪刃垂直沖程：? /（1/72）=36

編碼器脈沖/旋轉(zhuǎn)：4096

編碼器總計(jì)數(shù)：36*4096=147000pulse

剪刃縫隙位置精度：0.02mm

編碼器讀數(shù)精度：80/147000=0.00005mm/pulse

圓盤剪設(shè)備相關(guān)的標(biāo)定有4個(gè)，分別是：固定側(cè)垂直剪刃間隙、固定側(cè)水平剪刃間隙、移動側(cè)垂直剪刃間隙、移動側(cè)水平剪刃間隙。

1 現(xiàn)狀

原有的剪刃間隙標(biāo)定，對于現(xiàn)場不同的間隙測量值，間隙標(biāo)定值的計(jì)算需要對應(yīng)不同的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，且需要電氣人員通過事先做好的Excel表格進(jìn)行反算，從程序中給定，才能完成標(biāo)定，較為耗時(shí)，繁瑣。

1.1 垂直剪刃間隙的標(biāo)定

①現(xiàn)場測量值X<1時(shí)：間隙調(diào)整相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1.0

計(jì)算中間值Y=（X+5.19）/1.0+剪刃直徑/2-591

間隙標(biāo)定值Z=ACOS（1-Y/40）*180/π*73

②現(xiàn)場測量值1≤X<2時(shí)：間隙調(diào)整相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1.025

計(jì)算中間值Y=（X+5.19）/1.025+剪刃直徑/2-591

間隙標(biāo)定值Z=ACOS（1-Y/40）*180/π*73

③現(xiàn)場測量值2≤X<3時(shí)：間隙調(diào)整相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1.038

計(jì)算中間值Y=（X+5.19）/1.038+剪刃直徑/2-591

間隙標(biāo)定值Z=ACOS（1-Y/40）*180/π*73

④現(xiàn)場測量值3≤X<4時(shí)：間隙調(diào)整相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1.045

計(jì)算中間值Y=（X+5.19）/1.045+剪刃直徑/2-591

間隙標(biāo)定值Z=ACOS（1-Y/40）*180/π*73

⑤現(xiàn)場測量值4≤X時(shí)：間隙調(diào)整相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1.05

計(jì)算中間值Y=（X+5.19）/1.05+剪刃直徑/2-591

間隙標(biāo)定值Z=ACOS（1-Y/40）*180/π*73

1.2 水平剪刃間隙的標(biāo)定

現(xiàn)場測量值為X

計(jì)算中間值Y=X-剪刃直徑/2+660

間隙標(biāo)定值Z=ACOS（1-Y/40）*180/π*73

2 解決方案

事先計(jì)算好垂直剪刃間隙及水平剪刃間隙均為0時(shí)的間隙標(biāo)定值，在程序中給定，并在相應(yīng)的操作畫面上增加“標(biāo)零”按鈕。

當(dāng)圓盤剪設(shè)備為“維護(hù)”模式，且相應(yīng)的剪刃為“手動”狀態(tài)，現(xiàn)場將剪刃靠至零位時(shí)，點(diǎn)擊畫面上的“標(biāo)零”按鈕，程序中即會給出零位的設(shè)定值到畫面上，完成相應(yīng)的標(biāo)定。

單一的標(biāo)零操作，避免了先前需要操作人員現(xiàn)場測量間隙，報(bào)給電氣人員，再進(jìn)行反算，得出標(biāo)定值后在程序中給定，需要考慮不同的間隙范圍所對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)變化，易出錯(cuò)，且花費(fèi)時(shí)間較長的情況。

3 效果對比

先前的剪刃間隙標(biāo)定，需要電氣人員和操作人員共同完成，單個(gè)剪刃間隙的標(biāo)定，需要花費(fèi)的時(shí)間約為20分鐘，4個(gè)剪刃間隙的標(biāo)定，需要80分鐘左右。

原有的剪刃間隙標(biāo)定，需要維護(hù)人員與操作人員一起，配合完成，且對維護(hù)人員要求相對較高，需要熟悉標(biāo)定值的反算及程序的設(shè)定，而新的簡易標(biāo)定方法，由操作人員單方即可完成，不再需要電氣人員配合，減輕了維護(hù)人員工作量。

新的從畫面上“標(biāo)零”操作的剪刃間隙標(biāo)定方法，可以減少操作人員在測量間隙相對較大時(shí)塞尺的間隙誤差，且從HMI上即可進(jìn)行標(biāo)定操作，更方便、快捷。

單個(gè)剪刃間隙的標(biāo)定，可以壓縮到5分鐘左右，4個(gè)剪刃間隙的總標(biāo)定時(shí)間為20分鐘左右，效果明顯。

4 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

具體算法如下：

爐卷軋線年設(shè)計(jì)產(chǎn)量為110萬噸，每年生產(chǎn)天數(shù)按330天計(jì)，機(jī)時(shí)產(chǎn)量為：1100000÷（330×24）=138.88噸，噸鋼利潤按300元計(jì)。

改造前，該處4個(gè)剪刃間隙的標(biāo)定，花費(fèi)時(shí)間為80分鐘，改造后，花費(fèi)時(shí)間減少至20分鐘，每次可節(jié)約的標(biāo)定時(shí)間為60分鐘。

剪刃間隙的標(biāo)定，一般都在檢修時(shí)進(jìn)行，個(gè)別時(shí)候，需要在生產(chǎn)中停車進(jìn)行。該處設(shè)備需要在生產(chǎn)中停車進(jìn)行更換的幾率為1次/季度，每年需進(jìn)行4次。

如此，改造后，每年可節(jié)約的停車時(shí)間為60*4=240分鐘，4小時(shí)。

每年新增的經(jīng)濟(jì)效益為：138.88×4×300=166656元，即16.66萬元。

5 結(jié)論

爐卷軋線圓盤剪剪刃間隙的簡易標(biāo)定方法改造，縮短了剪刃標(biāo)定的時(shí)間，減少了操作人員在測量間隙相對較大時(shí)塞尺的間隙誤差，免去了電氣人員每次標(biāo)定時(shí)都需要待命配合計(jì)算給定的工作量，且標(biāo)定過程更方便、易用，減少了非故障停車時(shí)間，可以新增16.66萬元/年的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]DANIELI Rotary Edge Trimming Shear Functional Description.

[2]TMEIC nv series & V series Engineering Tool 4 Online Manual.

作者簡介：王滿（1983-），男，河南新鄉(xiāng)人，本科，工程師，研究方向：冶金自動化。